(57)【要約】【課題】音名が同一でオクターブが異なる２音を同一の運指状態にて吹き分け可能な吹奏電子楽器において、音量、音色及びピッチの制御範囲を拡大する。【解決手段】管体部１２に設けたリッププレート１４にてジェットが当たるエッジ又はその近傍には、ジェットの幅を検知するための複数の流速センサを含む横方向センサ群ＳＨと、ジェットの偏心又は厚さを検知するための複数の流速センサを含む縦方向センサ群ＳＶと、ジェットの長さを検知するための長さセンサ（発光素子Ｌｅ及び発光素子Ｌｒ）とを設ける。センサ群ＳＨ中の特定の流速センサの出力と長さセンサの出力とに基づいてオクターブの上昇や下降を制御する。センサ群ＳＨからジェット幅データを取得して音量を制御する。センサ群ＳＶからジェットの偏心又は厚さのデータを取得して音色を制御する。唄穴１６への唇かざし量又は唄穴１６の近傍での唇タッチ量を検知してピッチを制御する。【選択図】図４
2007033595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開放端に連通する細長い空洞を有する管体部であって、その側部には前記空洞に連通する唄穴を有するリッププレートと音高指定用の複数のトーンキーとが設けられたものと、
前記リッププレートにおいて前記唄穴側からジェットが当たるエッジに沿ってジェットの流速又は強さを検知すべく並設された複数のセンサを有し、これらのセンサの出力に基づいてジェットの幅に対応した検知出力を送出する第１の検知手段と、
前記リッププレートにおいて前記エッジ又はその近傍にジェットの長さを検知すべく設けられた第２の検知手段と、
前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの出力と前記第２の検知手段の検知出力とに基づいてジェット吹出口と前記エッジとの間のジェット伝達時間を決定する決定手段と、
前記複数のトーンキーに関して運指状態を検出する検出手段と、
この検出手段で検出された運指状態に対応して発生すべき所定オクターブの所定音名の楽音信号の周波数を指示する指示手段と、
この指示手段で指示された周波数と前記決定手段で決定されたジェット伝達時間との積に応じたジェットパラメータを算出する計算手段と、
前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの出力に基づいて前記所定オクターブの楽音信号を発生すべく音源手段を制御する第１の制御手段と、
前記音源手段にて前記所定オクターブの楽音信号を発生中であるときに前記計算手段で算出されるジェットパラメータが第１の所定値まで減少したことを検知して発生中の楽音信号の音高を１オクターブ上昇すべく前記音源手段を制御する第２の制御手段と、
前記音源手段にて１オクターブ上昇した音高の楽音信号を発生中であるときに前記計算手段で算出されるジェットパラメータが前記第１の所定値より大きい第２の所定値まで増大したことを検知して発生中の楽音信号の音高を１オクターブ下降すべく前記音源手段を制御する第３の制御手段と、
前記音源手段から発生される楽音信号の振幅を前記第１の検知手段の検知出力に基づいて制御する第４の制御手段と
を備えた音源制御装置。
【請求項２】
前記リッププレートにおいて前記エッジ又はその近傍にジェットの流速又は強さを検知すべく設けられた第３の検知手段を更に備え、前記決定手段及び前記第１の制御手段のいずれにおいても前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの出力の代りに前記第３の検知手段の検知出力を用いる請求項１記載の音源制御装置。
【請求項３】
開放端に連通する細長い空洞を有する管体部であって、その側部には前記空洞に連通する唄穴を有するリッププレートと音高指定用の複数のトーンキーとが設けられたものと、前記リッププレートにおいて前記唄穴側からジェットが当たるエッジに沿ってジェットの流速又は強さを検知すべく並設された複数のセンサを有し、これらのセンサの出力に基づいてジェットの幅に対応した検知出力を送出する第１の検知手段と、前記リッププレートにおいて前記エッジ又はその近傍にジェットの長さを検知すべく設けられた第２の検知手段と、前記複数のトーンキーに関して運指状態を検出する検出手段と、コンピュータとを備えた音源制御装置において使用されるプログラムであって、前記コンピュータを、
前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの出力と前記第２の検知手段の検知出力とに基づいてジェット吹出口と前記エッジとの間のジェット伝達時間を決定する決定手段と、
前記検出手段で検出された運指状態に対応して発生すべき所定オクターブの所定音名の楽音信号の周波数を指示する指示手段と、
この指示手段で指示された周波数と前記決定手段で決定されたジェット伝達時間との積に応じたジェットパラメータを算出する計算手段と、
前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの出力に基づいて前記所定オクターブの楽音信号を発生すべく音源手段を制御する第１の制御手段と、
前記音源手段にて前記所定オクターブの楽音信号を発生中であるときに前記計算手段で算出されるジェットパラメータが第１の所定値まで減少したことを検知して発生中の楽音信号の音高を１オクターブ上昇すべく前記音源手段を制御する第２の制御手段と、
前記音源手段にて１オクターブ上昇した音高の楽音信号を発生中であるときに前記計算手段で算出されるジェットパラメータが前記第１の所定値より大きい第２の所定値まで増大したことを検知して発生中の楽音信号の音高を１オクターブ下降すべく前記音源手段を制御する第３の制御手段と、
前記音源手段から発生される楽音信号の振幅を前記第１の検知手段の検知出力に基づいて制御する第４の制御手段と
として機能させるプログラム。
【請求項４】
前記リッププレートにおいて前記エッジ又はその近傍にジェットの流速又は強さを検知すべく設けられた第３の検知手段を更に備え、前記決定手段及び前記第１の制御手段のいずれにおいても前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの出力の代りに前記第３の検知手段の検知出力を用いる請求項３記載のプログラム。
【請求項５】
開放端に連通する細長い空洞を有する管体部であって、その側部には前記空洞に連通する唄穴を有するリッププレートと音高指定用の複数のトーンキーとが設けられたものと、
前記リッププレートにおいて前記唄穴側からジェットが当たるエッジ又はその近傍にジェットの流速又は強さを検知すべく該エッジの上下方向に並べて設けられた複数のセンサを有し、これらのセンサの出力に基づいてジェットの偏心又は厚さに対応した検知出力を送出する第１の検知手段と、
前記リッププレートにおいて前記エッジ又はその近傍にジェットの長さを検知すべく設けられた第２の検知手段と、
前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの出力と前記第２の検知手段の検知出力とに基づいてジェット吹出口と前記エッジとの間のジェット伝達時間を決定する決定手段と、
前記複数のトーンキーに関して運指状態を検出する検出手段と、
この検出手段で検出された運指状態に対応して発生すべき所定オクターブの所定音名の楽音信号の周波数を指示する指示手段と、
この指示手段で指示された周波数と前記決定手段で決定されたジェット伝達時間との積に応じたジェットパラメータを算出する計算手段と、
前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの出力に基づいて前記所定オクターブの楽音信号を発生すべく音源手段を制御する第１の制御手段と、
前記音源手段にて前記所定オクターブの楽音信号を発生中であるときに前記計算手段で算出されるジェットパラメータが第１の所定値まで減少したことを検知して発生中の楽音信号の音高を１オクターブ上昇すべく前記音源手段を制御する第２の制御手段と、
前記音源手段にて１オクターブ上昇した音高の楽音信号を発生中であるときに前記計算手段で算出されるジェットパラメータが前記第１の所定値より大きい第２の所定値まで増大したことを検知して発生中の楽音信号の音高を１オクターブ下降すべく前記音源手段を制御する第３の制御手段と、
前記音源手段から発生される楽音信号の音色及び音量のうちの少なくとも１つのものを前記第１の検知手段の検知出力に基づいて制御する第４の制御手段と
を備えた音源制御装置。
【請求項６】
前記リッププレートにおいて前記エッジ又はその近傍にジェットの流速又は強さを検知すべく設けられた第３の検知手段を更に備え、前記決定手段及び前記第１の制御手段のいずれにおいても前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの出力の代りに前記第３の検知手段の検知出力を用いる請求項５記載の音源制御装置。
【請求項７】
前記第１の検知手段は、前記複数のセンサの出力に基づいてセンサ位置毎にセンサ出力値を表わす出力分布曲線を推定すると共に該出力分布曲線のピーク位置に対応してジェットの偏心を決定するものである請求項５又は６記載の音源制御装置。
【請求項８】
開放端に連通する細長い空洞を有する管体部であって、その側部には前記空洞に連通する唄穴を有するリッププレートと音高指定用の複数のトーンキーとが設けられたものと、前記リッププレートにおいて前記唄穴側からジェットが当たるエッジ又はその近傍にジェットの流速又は強さを検知すべく該エッジの上下方向に並べて設けられた複数のセンサを有し、これらのセンサの出力に基づいてジェットの偏心又は厚さに対応した検知出力を送出する第１の検知手段と、前記リッププレートにおいて前記エッジ又はその近傍にジェットの長さを検知すべく設けられた第２の検知手段と、前記複数のトーンキーに関して運指状態を検出する検出手段と、コンピュータとを備えた音源制御装置において使用されるプログラムであって、前記コンピュータを、
前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの出力と前記第２の検知手段の検知出力に基づいてジェット吹出口と前記エッジとの間のジェット伝達時間を決定する決定手段と、
前記検出手段で検出された運指状態に対応して発生すべき所定オクターブの所定音名の楽音信号の周波数を指示する指示手段と、
この指示手段で指示された周波数と前記決定手段で決定されたジェット伝達時間との積に応じたジェットパラメータを算出する計算手段と、
前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの出力に基づいて前記所定オクターブの楽音信号を発生すべく音源手段を制御する第１の制御手段と、
前記音源手段にて前記所定オクターブの楽音信号を発生中であるときに前記計算手段で算出されるジェットパラメータが第１の所定値まで減少したことを検知して発生中の楽音信号の音高を１オクターブ上昇すべく前記音源手段を制御する第２の制御手段と、
前記音源手段にて１オクターブ上昇した音高の楽音信号を発生中であるときに前記計算手段で算出されるジェットパラメータが前記第１の所定値より大きい第２の所定値まで増大したことを検知して発生中の楽音信号の音高を１オクターブ下降すべく前記音源手段を制御する第３の制御手段と、
前記音源手段から発生される楽音信号の音色及び音量のうちの少なくとも１つのものを前記第１の検知手段の検知出力に基づいて制御する第４の制御手段と
として機能させるプログラム。
【請求項９】
前記リッププレートにおいて前記エッジ又はその近傍にジェットの流速又は強さを検知すべく設けられた第３の検知手段を更に備え、前記決定手段及び前記第１の制御手段のいずれにおいても前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの出力の代りに前記第３の検知手段の検知出力を用いる請求項８記載のプログラム。
【請求項１０】
開放端に連通する細長い空洞を有する管体部であって、その側部には前記空洞に連通する唄穴を有するリッププレートと音高指定用の複数のトーンキーとが設けられたものと、
前記リッププレートにおいて前記唄穴側からジェットが当たるエッジ又はその近傍にジェットの流速又は強さを検知すべく設けられた第１の検知手段と、
前記リッププレートにおいて前記エッジ又はその近傍にジェットの長さを検知すべく設けられた第２の検知手段と、
前記リッププレートにおいて前記唄穴への唇かざし量又は前記唄穴の近傍での唇タッチ量を検知すべく設けられた第３の検知手段と、
前記第１及び第２の検知手段の検知出力に基づいてジェット吹出口と前記エッジとの間のジェット伝達時間を決定する決定手段と、
前記複数のトーンキーに関して運指状態を検出する検出手段と、
この検出手段で検出された運指状態に対応して発生すべき所定オクターブの所定音名の楽音信号の周波数を指示する指示手段と、
この指示手段で指示された周波数と前記決定手段で決定されたジェット伝達時間との積に応じたジェットパラメータを算出する計算手段と、
前記第１の検知手段の検知出力に基づいて前記所定オクターブの楽音信号を発生すべく音源手段を制御する第１の制御手段と、
前記音源手段にて前記所定オクターブの楽音信号を発生中であるときに前記計算手段で算出されるジェットパラメータが第１の所定値まで減少したことを検知して発生中の楽音信号の音高を１オクターブ上昇すべく前記音源手段を制御する第２の制御手段と、
前記音源手段にて１オクターブ上昇した音高の楽音信号を発生中であるときに前記計算手段で算出されるジェットパラメータが前記第１の所定値より大きい第２の所定値まで増大したことを検知して発生中の楽音信号の音高を１オクターブ下降すべく前記音源手段を制御する第３の制御手段と、
前記音源手段から発生される楽音信号のピッチを前記第３の検知手段の検知出力に基づいて制御する第４の制御手段と
を備えた音源制御装置。
【請求項１１】
開放端に連通する細長い空洞を有する管体部であって、その側部には前記空洞に連通する唄穴を有するリッププレートと音高指定用の複数のトーンキーとが設けられたものと、前記リッププレートにおいて前記唄穴側からジェットが当たるエッジ又はその近傍にジェットの流速又は強さを検知すべく設けられた第１の検知手段と、前記リッププレートにおいて前記エッジ又はその近傍にジェットの長さを検知すべく設けられた第２の検知手段と、前記リッププレートにおいて前記唄穴への唇かざし量又は前記唄穴の近傍での唇タッチ量を検知すべく設けられた第３の検知手段と、前記複数のトーンキーに関して運指状態を検出する検出手段と、コンピュータとを備えた音源制御装置において使用されるプログラムであって、前記コンピュータを、
前記第１及び第２の検知手段の検知出力に基づいてジェット吹出口と前記エッジとの間のジェット伝達時間を決定する決定手段と、
前記検出手段で検出された運指状態に対応して発生すべき所定オクターブの所定音名の楽音信号の周波数を指示する指示手段と、
この指示手段で指示された周波数と前記決定手段で決定されたジェット伝達時間との積に応じたジェットパラメータを算出する計算手段と、
前記第１の検知手段の検知出力に基づいて前記所定オクターブの楽音信号を発生すべく音源手段を制御する第１の制御手段と、
前記音源手段にて前記所定オクターブの楽音信号を発生中であるときに前記計算手段で算出されるジェットパラメータが第１の所定値まで減少したことを検知して発生中の楽音信号の音高を１オクターブ上昇すべく前記音源手段を制御する第２の制御手段と、
前記音源手段にて１オクターブ上昇した音高の楽音信号を発生中であるときに前記計算手段で算出されるジェットパラメータが前記第１の所定値より大きい第２の所定値まで増大したことを検知して発生中の楽音信号の音高を１オクターブ下降すべく前記音源手段を制御する第３の制御手段と、
前記音源手段から発生される楽音信号のピッチを前記第３の検知手段の検知出力に基づいて制御する第４の制御手段と
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、吹奏電子楽器に用いるに好適な音源制御装置及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、フルート、ピッコロ等のエアリード楽器にあっては、音名が同一でオクターブが異なる２音を同一の運指状態にて吹き分けるオクターブ吹き分け奏法が用いられている。図２９には、第１及び第２オクターブのＥ音を発生させるための運指状態（Ａ）と、第１及び第２オクターブのＦ音を発生させるための運指状態（Ｂ）とが例示されている。一例として、図２９に示す運指状態にて第１，第２オクターブのＥ音を発生させる場合、吹奏者は、第１オクターブのＥ音では比較的弱く吹き、第２オクターブのＥ音では比較的強く吹く。第１オクターブと２オクターブとでは、アンブシュアの状態も若干異なる。
【０００３】
ところで、オルガンパイプ等のエアリード楽器に関しては、発音に関連する種々の物理情報が解明されている（例えば、非特許文献１参照）。図３０には、この種の物理情報としてパイプオルガン発音部の物理情報が示されている。パイプオルガン発音部において、ＡＦは入力される空気流を、ＳＬはスリットを、ＥＧはエッジをそれぞれ示す。物理情報としては、スリットＳＬの出口におけるジェットの初速Ｕ（０）［ｍ／ｓ］、エッジＥＧにおけるジェットの終速Ｕ（ｄ）［ｍ／ｓ］、スリット−エッジ間距離ｄ［ｍ］、スリット−エッジ間のジェット伝達時間τｅ［ｓｅｃ］、発音周波数ｆｓｏ［Ｈｚ］等がある。パイプオルガン発音部の下方には、スリットからの距離ｘとジェットの流速Ｕ（ｘ）との関係（ジェットの流速分布）が示されている。ジェットの流速Ｕ（ｘ）は、図３０に示すように初速Ｕ（０）から終速Ｕ（ｄ）に向けて徐々に低下する。
【０００４】
非特許文献１には、フルートやオルガンパイプ等のエアリード楽器におけるエアリードの発音オクターブを現在の発音モードとジェット走行角とにより決定できる旨記載されている。ここで、ジェット走行角θｅは、前述のジェット伝達時間τｅ 及び発音周波数ｆｓｏ（又は発音角周波数ωｓｏ＝２π・ｆｓｏ）を用いて次の数１の式で表わされる。
【０００５】
【数１】
2007033595.tif 000003
【０００６】
また、ジェット伝達時間τｅは、前述のスリット−エッジ間距離ｄ及びジェットの流速Ｕ（ｘ）を用いて次の数２の式により求められる。
【０００７】
【数２】
2007033595.tif 000004
【０００８】
ジェット伝達時間τｅは、数２の式による積分計算で求める代りに、台形近似で求めることもできる。すなわち、ＵｉをスリットＳＬからｘ＝ｉ・Δｘ［ｍ］（ｉ＝１，２，…ｎ）の距離におけるジェットの流速［ｍ／ｓ］とすると、次の数３の式により求められる。数３の式で求められるτｅは、図３１に示すハッチング領域の面積Ｓｄに相当する。数３の式の計算を精度良く行なうためには、Δｘを０．１［ｃｍ］などと十分に小さく設定し、多くの個所でジェットの流速を検知するのが望ましい。
【０００９】
【数３】
2007033595.tif 000005
【００１０】
図３２は、発音モードとジェット走行角θｅとに基づくオクターブ変化を示すものである。図３２では発音モードを１次モードと２次モードとに分けて示す。１次モードは、ある音名の音を所定のオクターブで発音するモードであり、２次モードは、１次モードで発音した音を１オクターブ上げて発音するモードである。
【００１１】
図３２において、Ｓ１の状態で初速Ｕ（０）のジェットが発生すると、θｅ＝３π／２となるＳ２のときに１次モードの発音を開始する。そして、θｅがπ，３π／４…とπ／２に向けて減少していく過程Ｓ３では、発音周波数が少しずつ上昇し、非特許文献１に記載はないが、実際のエアリード楽器では音量や音色も変化する。θｅ＝π／２となるＳ４のときに２次モードへのジャンプ（１オクターブ上昇）が起こる。このジャンプの過程Ｓ５では、発音周波数が倍増するため、θｅが倍増してπとなる。
【００１２】
θｅ＝πの状態Ｓ６から２次モードの発音を開始する。そして、θｅがπから３π／２に向けて増大していく過程Ｓ７では、非特許文献１に記載はないが、実際のエアリード楽器では発音周波数が少しずつ下降し、音量や音色も変化する。θｅ＝３π／２となるＳ８のときに１次モードへのジャンプ（１オクターブ下降）が起こる。このジャンプの過程Ｓ９では、発音周波数が半減するため、θｅが半減して３π／４となる。なお、図３２において、左方向は、ジェットの流速Ｕ（ｘ）が増加する方向である。また、左方向は、スリット−エッジ間距離ｄが減少する方向でもある。
【００１３】
ジェットの流速分布に関しては、図３３に示すように（イ）ジェットの初速が大きいと、ジェットの流速Ｕ（ｘ）の減衰が大きいこと、（ロ）ジェットの初速が小さく、スリット−エッジ間距離ｄが短い場合はジェットの流速Ｕ（ｘ）の減衰が無視できることなどが知られている（例えば、非特許文献２参照）。
【００１４】
従来、エアリード楽器を模擬した物理モデル音源を鍵盤操作に応じて制御する音源制御装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。また、マウスピース等の吹奏入力部を有する吹奏電子楽器も知られており、ブレスセンサで空気流を検出して発音の開始や終了を制御するもの（例えば、特許文献２参照）、ブレスの強さに応じて楽音特性を切換制御するもの（例えば、特許文献３参照）、マウスピースへ吹込む呼気の方向に応じて音高を制御するもの（例えば、特許文献４参照）、マウスピースに吹込まれる呼気流の流速及び総呼気量からそれぞれ音高情報及び音量情報を得るもの（例えば、特許文献５参照）などがある。
【非特許文献１】吉川茂著「オルガンパイプとその水中音源への応用に関する研究」東京工業大学博士論文  昭和６０年
【非特許文献２】有元慶太著「エアリード楽器におけるジェット流速分布と発音特性に関する実験的考察」九州芸術工科大学修士論文  平成１３年
【特許文献１】特開平６−６７６７５号公報
【特許文献２】特開昭６４−７７０９１号公報
【特許文献３】特開平５−２１６４７５号公報
【特許文献４】特開平７−１９９９１９号公報
【特許文献５】特開２００２−４９３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献１  に示された電子楽器では、鍵盤から取得した鍵操作情報に基づいてジェットの厚み、ジェットの流速、ジェットの傾き等の制御情報を作成し、これらの制御情報を音源制御パラメータに変換して物理モデル音源に供給する構成であるため、吹奏入力に応じて演奏を行なうことはできない。
【００１６】
一方、特許文献２〜５に示された電子楽器では、吹奏入力に応じた演奏を行なえるものの、フルート等のエアリード楽器のようにオクターブ吹き分け奏法を行なうことはできない。そこで、非特許文献１に示された知見を応用してオクターブ吹き分け奏法を可能にすることが考えられる。しかし、非特許文献１の知見をそのまま応用する場合には、次の（１）、（２）のような問題点がある。
【００１７】
（１）現在の発音モードとジェット走行角θeとに基づいてオクターブを切換制御することを想定した場合、前掲の数１の式には実際の発音周波数を求めて代入する必要がある。しかし、自然楽器ではないので、実際の発音周波数を求めることはできない。
【００１８】
（２）ジェット伝達時間τｅを精度良く求めるためには、多数の個所でジェットの流速をセンシングすることが必要である。しかし、ジェットの流路に沿って多数の流速センサを配置するのは実際上困難である。
【００１９】
本願の発明者は、これらの問題点を解決し、吹奏電子楽器においてエアリード楽器のオクターブ吹き分け奏法を模擬可能にした音源制御装置を発明し、先に特許出願した（特願２００５−２１３７３６号）。この先願に係る音源制御装置では、ジェットの流速と、ジェットの長さ（ジェット吹出口−エッジ間距離）と、運指状態とを検知し、これらの検知情報に基づいてオクターブ切換制御を行なっている。このため、低音域では、強く吹くと、オクターブが変化することとなり、オクターブを変化させずに大音量で演奏することが困難であった。
【００２０】
上記した先行出願では、息の強さによるオクターブ変化をなくすため、ジェットの長さのみに基づいてオクターブ切換制御を行なう方法が提案されている。この方法によれば、唇−エッジ間距離を変えるだけでオクターブの吹き分けが可能であり、低音域で強く吹いてもオクターブが変化しない。しかし、唇−エッジ間距離をあまり変えずに主に息の強さだけでオクターブを吹き分ける操作に慣れている奏者にとっては、息の強さによってオクターブが変わらないことが不都合となっていた。
【００２１】
実際のフルート演奏では、低音域で大音量を得る場合、ジェットの幅を広げて演奏している。上記した先願に係る音源制御装置では、このような奏法に対応することができず、音量の制御範囲が狭かった。
【００２２】
また、実際のフルート演奏では、聴感上音量が上がったように演奏するために、ジェットの偏心（ジェットがエッジに当たる部分での上下方向のずれ）を変えて高次倍音を含んだ音色になるように演奏している。上記した先願に係る音源制御装置では、このような奏法に対応することができず、音色の制御範囲が狭かった。
【００２３】
さらに、実際のフルート演奏では、音域や息の量によるピッチの変動を内吹き、外吹きなどのアンブシュアの変化により唄穴にかざす唇の面積を変えることで補正して演奏している。上記した先願に係る音源制御装置では、このような奏法に対応することができず、ピッチの制御範囲が狭かった。
【００２４】
この発明の目的は、息の強さによるオクターブの吹き分けを可能にすると共に音量、音色又はピッチの制御範囲を拡大することができる新規な音源制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
この発明に係る第１の音源制御装置は、
開放端に連通する細長い空洞を有する管体部であって、その側部には前記空洞に連通する唄穴を有するリッププレートと音高指定用の複数のトーンキーとが設けられたものと、
前記リッププレートにおいて前記唄穴側からジェットが当たるエッジに沿ってジェットの流速又は強さを検知すべく並設された複数のセンサを有し、これらのセンサの出力に基づいてジェットの幅に対応した検知出力を送出する第１の検知手段と、
前記リッププレートにおいて前記エッジ又はその近傍にジェットの長さを検知すべく設けられた第２の検知手段と、
前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの出力と前記第２の検知手段の検知出力とに基づいてジェット吹出口と前記エッジとの間のジェット伝達時間を決定する決定手段と、
前記複数のトーンキーに関して運指状態を検出する検出手段と、
この検出手段で検出された運指状態に対応して発生すべき所定オクターブの所定音名の楽音信号の周波数を指示する指示手段と、
この指示手段で指示された周波数と前記決定手段で決定されたジェット伝達時間との積に応じたジェットパラメータを算出する計算手段と、
前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの出力に基づいて前記所定オクターブの楽音信号を発生すべく音源手段を制御する第１の制御手段と、
前記音源手段にて前記所定オクターブの楽音信号を発生中であるときに前記計算手段で算出されるジェットパラメータが第１の所定値まで減少したことを検知して発生中の楽音信号の音高を１オクターブ上昇すべく前記音源手段を制御する第２の制御手段と、
前記音源手段にて１オクターブ上昇した音高の楽音信号を発生中であるときに前記計算手段で算出されるジェットパラメータが前記第１の所定値より大きい第２の所定値まで増大したことを検知して発生中の楽音信号の音高を１オクターブ下降すべく前記音源手段を制御する第３の制御手段と、
前記音源手段から発生される楽音信号の振幅を前記第１の検知手段の検知出力に基づいて制御する第４の制御手段と
を備えたものである。
【００２６】
この発明の第１の音源制御装置によれば、リッププレートにおいてエッジ又はその近傍で第１の検知手段によりジェットの流速又は強さが検知されると共に第２の検知手段によりジェットの長さが検知され、第１及び第２の検知手段の検知出力に基づいてジェット吹出口とエッジとの間のジェット伝達時間が決定される。複数のトーンキーに関して運指状態が検出され、検出に係る運指状態に対応して発生すべき楽音信号の周波数が指示される。指示に係る周波数と決定に係るジェット伝達時間とに基づいてジェット走行角等のジェットパラメータが算出され、このジェットパラメータと発音状態とに基づいて発音オクターブが制御される。
【００２７】
第１の制御手段は、検出に係る運指状態に対応する所定オクターブの所定音名の楽音信号を複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの出力に基づいて発生すべく音源手段を制御する。第２の制御手段は、音源手段にて所定オクターブの楽音信号を発生中であるときに算出に係るジェットパラメータが第１の所定値まで減少したことを検知して発生中の楽音信号の音高を１オクターブ上昇すべく音源手段を制御する。第３の制御手段は、音源手段にて１オクターブ上昇した音高の楽音信号を発生中であるときに算出に係るジェットパラメータが第１の所定値より大きい第２の所定値まで増大したことを検知して発生中の楽音の音高を１オクターブ下降すべく音源手段を制御する。
【００２８】
この発明では、運指状態に対応して発生すべき楽音信号の周波数を用いてジェットパラメータを算出するので、実際の発音周波数を求める必要がない。また、所定オクターブの楽音信号を発生中のときはジェットパラメータが第１の所定値まで減少したことを検知して発音オクターブを１オクターブ上げるようにしたので、ユーザとしては、ジェットパラメータが第１の所定値に達するように吹奏した後はその吹奏状態を維持したままで１オクターブ高い楽音信号を発生させることができ、図３２に示したようにジェット走行角をπ／２からπに増大させるような吹奏操作は要求されない。１オクターブ高い楽音信号を発生中のときはジェットパラメータが第１の所定値より大きい第２の所定値まで増大したことを検知して発音オクターブを１オクターブ下げるようにしたので、ユーザとしては、ジェットパラメータが第２の所定値に達するように吹奏した後はその吹奏状態を維持したままで１オクターブ低い楽音信号を発生させることができ、図３２に示したようにジェット走行角を３π／２から３π／４に減少させるような吹奏操作は要求されない。従って、息の強さによるオクターブの吹き分けを簡単に行なうことができる。その上、第２の所定値を第１の所定値より大きくしてオクターブ切換えにヒステリシスを持たせてあるので、１オクターブ上げる場合には第１の所定値に達しない範囲で、１オクターブ下げる場合には第２の所定値に達しない範囲でそれぞれピッチを若干変更するように吹奏してもオクターブ変化が起こらず、ピッチベンドやビブラート等の奏法が可能である。さらに、ジェットの幅を検知し、その検知情報に応じて楽音信号の振幅を制御するようにしたので、低音域ではジェットの幅を広げて吹奏することで大音量の演奏を行なうことができる。従って、第１の音源制御装置は、様々なフルートの演奏メソッドのアンブシュアに対応可能であり、フルートに近い演奏を楽しみたいユーザに好適である。
【００２９】
この発明の第１の音源制御装置では、前記リッププレートにおいて前記エッジ又はその近傍にジェットの流速又は強さを検知すべく設けられた第３の検知手段を更に備え、前記決定手段及び前記第１の制御手段のいずれにおいても前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの出力の代りに前記第３の検知手段の検知出力を用いるようにしてもよい。このようにすると、オクターブの切換制御は、第３の検知手段の検知出力に基づいて行なわれるので、複数のセンサをジェットの幅を検知するのに最適な配置にすることができる。
【００３０】
この発明に係る第２の音源制御装置は、
開放端に連通する細長い空洞を有する管体部であって、その側部には前記空洞に連通する唄穴を有するリッププレートと音高指定用の複数のトーンキーとが設けられたものと、
前記リッププレートにおいて前記唄穴側からジェットが当たるエッジ又はその近傍にジェットの流速又は強さを検知すべく該エッジの上下方向に並べて設けられた複数のセンサを有し、これらのセンサの出力に基づいてジェットの偏心又は厚さに対応した検知出力を送出する第１の検知手段と、
前記リッププレートにおいて前記エッジ又はその近傍にジェットの長さを検知すべく設けられた第２の検知手段と、
前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの出力と前記第２の検知手段の検知出力とに基づいてジェット吹出口と前記エッジとの間のジェット伝達時間を決定する決定手段と、
前記複数のトーンキーに関して運指状態を検出する検出手段と、
この検出手段で検出された運指状態に対応して発生すべき所定オクターブの所定音名の楽音信号の周波数を指示する指示手段と、
この指示手段で指示された周波数と前記決定手段で決定されたジェット伝達時間との積に応じたジェットパラメータを算出する計算手段と、
前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの出力に基づいて前記所定オクターブの楽音信号を発生すべく音源手段を制御する第１の制御手段と、
前記音源手段にて前記所定オクターブの楽音信号を発生中であるときに前記計算手段で算出されるジェットパラメータが第１の所定値まで減少したことを検知して発生中の楽音信号の音高を１オクターブ上昇すべく前記音源手段を制御する第２の制御手段と、
前記音源手段にて１オクターブ上昇した音高の楽音信号を発生中であるときに前記計算手段で算出されるジェットパラメータが前記第１の所定値より大きい第２の所定値まで増大したことを検知して発生中の楽音信号の音高を１オクターブ下降すべく前記音源手段を制御する第３の制御手段と、
前記音源手段から発生される楽音信号の音色及び音量のうちの少なくとも１つのものを前記第１の検知手段の検知出力に基づいて制御する第４の制御手段と
を備えたものである。
【００３１】
この発明の第２の音源制御装置は、前述した第１の音源制御装置と同様にして息の強さによるオクターブの吹き分けを可能にしたもので、ジェットの偏心又は厚さを検知し、その検知情報に応じて楽音信号の音色及び／又は音量を制御するようにしたことを特徴とする。従って、ジェットの偏心又は厚さを変えて吹奏することで音色や音量の変化に富んだ演奏を行なうことができる。
【００３２】
この発明の第２の音源制御装置において、前記リッププレートにおいて前記エッジ又はその近傍にジェットの流速又は強さを検知すべく設けられた第３の検知手段を更に備え、前記決定手段及び前記第１の制御手段のいずれにおいても前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの出力の代りに前記第３の検知手段の検知出力を用いるようにしてもよい。このようにすると、オクターブの切換制御は、第３の検知手段の検知出力に基づいて行なわれるので、複数のセンサをジェットの幅を検知するのに最適な配置にすることとができる。また、前記第１の検知手段は、前記複数のセンサの出力に基づいてセンサ位置毎にセンサ出力値を表わす出力分布曲線を推定すると共に該出力分布曲線のピーク位置に対応してジェットの偏心を決定するようにしてもよい。このようにすると、精度良くジェットの偏心を求めることができる。
【００３３】
この発明に係る第３の音源制御装置は、
開放端に連通する細長い空洞を有する管体部であって、その側部には前記空洞に連通する唄穴を有するリッププレートと音高指定用の複数のトーンキーとが設けられたものと、
前記リッププレートにおいて前記唄穴側からジェットが当たるエッジ又はその近傍にジェットの流速又は強さを検知すべく設けられた第１の検知手段と、
前記リッププレートにおいて前記エッジ又はその近傍にジェットの長さを検知すべく設けられた第２の検知手段と、
前記リッププレートにおいて前記唄穴への唇かざし量又は前記唄穴の近傍での唇タッチ量を検知すべく設けられた第３の検知手段と、
前記第１及び第２の検知手段の検知出力に基づいてジェット吹出口と前記エッジとの間のジェット伝達時間を決定する決定手段と、
前記複数のトーンキーに関して運指状態を検出する検出手段と、
この検出手段で検出された運指状態に対応して発生すべき所定オクターブの所定音名の楽音信号の周波数を指示する指示手段と、
この指示手段で指示された周波数と前記決定手段で決定されたジェット伝達時間との積に応じたジェットパラメータを算出する計算手段と、
前記第１の検知手段の検知出力に基づいて前記所定オクターブの楽音信号を発生すべく音源手段を制御する第１の制御手段と、
前記音源手段にて前記所定オクターブの楽音信号を発生中であるときに前記計算手段で算出されるジェットパラメータが第１の所定値まで減少したことを検知して発生中の楽音信号の音高を１オクターブ上昇すべく前記音源手段を制御する第２の制御手段と、
前記音源手段にて１オクターブ上昇した音高の楽音信号を発生中であるときに前記計算手段で算出されるジェットパラメータが前記第１の所定値より大きい第２の所定値まで増大したことを検知して発生中の楽音信号の音高を１オクターブ下降すべく前記音源手段を制御する第３の制御手段と、
前記音源手段から発生される楽音信号のピッチを前記第３の検知手段の検知出力に基づいて制御する第４の制御手段と
を備えたものである。
【００３４】
この発明の第３の音源制御装置は、前述した第１の音源制御装置と同様にして息の強さによるオクターブの吹き分けを可能にしたもので、唄穴への唇かざし量又は唄穴の近傍での唇タッチ量を検知し、その検知情報に応じて楽音信号のピッチを制御するようにしたことを特徴とする。従って、唄穴への唇かざし量又は唄穴の近傍での唇タッチ量を変えて吹奏することでピッチを変化させたり、ピッチ変動を補正したりして演奏を行なうことができる。
【発明の効果】
【００３５】
この発明の音源制御装置によれば、現在の発音状態とジェットパラメータとに基づいてオクターブ切換制御を行なうようにしたので、フルート等のエアリード楽器におけるオクターブ吹き分け奏法を簡単に模擬できる効果が得られる。
【００３６】
また、ジェットの幅に応じて楽音信号の振幅を制御したり、ジェットの偏心又は厚さに応じて楽音信号の音色を制御したり、唄穴への唇かざし量又は唄穴の近傍での唇タッチ量に応じて楽音信号のピッチを制御したりする構成にしたので、音量、音色又はピッチの制御範囲を拡大できる効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１は、この発明の一実施形態に係る吹奏電子楽器の回路構成を示すもので、この電子楽器では、小型コンピュータを用いて音源制御を行なうようになっている。
【００３８】
フルートに類似した形状を有するウインドコントローラ１０は、閉塞端１２ａから開放端１２ｂに延長する細長い空洞を有する管体部１２を備えたもので、管体部１２の側部には、管体部１２の空洞に連通する唄穴１６を有するリッププレート１４と、音高指定用の多数のトーンキーを含むトーンキー群１８とが設けられている。ウインドコントローラ１０は、フルートのようにそれ自体で音を発生するものではないから、管体部１２の寸法は、ユーザの使い易さ等を考慮して適宜設定することができる。また、閉塞端１２ａは、開放端としてもよい。
【００３９】
リッププレート１４には、ジェットの流速を検知するための流速センサと、ジェットの長さを検知するための長さセンサと、唄穴１６への唇かざし量を検知するための唇かざし量センサとが装着されている。これらのセンサの装着構造については、図４，７，９，１０，１２，１３，１５を参照して後述する。トーンキー群１８中の各トーンキーには、その操作の有無を検出するためにキースイッチが装着されている。
【００４０】
バス２０には、ＣＰＵ（中央処理装置）２２、ＲＯＭ（リード・オンリィ・メモリ）２４、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）２６、流速センサ回路３０、長さセンサ回路３２、唇かざし量センサ回路３４、キースイッチ回路３６、音源回路３８等が接続されている。バス２０には、キーボードや表示器も接続されているが、図示を省略した。ＣＰＵ２２は、ＲＯＭ２４にストアされたプログラムに従って音源制御のための各種処理を実行するもので、これらの処理については図２０〜２６を参照して後述する。ＲＯＭ２４には、プログラムの他に、各種のデータテーブルが記憶されている。ＲＡＭ２６は、ＣＰＵ２２が各種処理を実行する際にフラグ、レジスタ等として使用する記憶領域を含んでいる。
【００４１】
流速センサ回路３０は、リッププレート１４に設けた流速センサを含むもので、流速センサの出力に応じた流速データを発生する。長さセンサ回路３２は、リッププレート１４に設けた長さセンサを含むもので、長さセンサの出力に応じた長さデータを発生する。唇かざし量センサ回路３４は、リッププレート１４に設けた唇かざし量センサを含むもので、唇かざし量センサの出力に応じた唇かざし量データを発生する。キースイッチ回路３６は、トーンキー群１８中の多数のトーンキーにそれぞれ設けた多数のキースイッチを含むもので、トーンキー群１８での運指状態に応じた運指データを発生する。
【００４２】
音源回路３８は、一例として図２に示すような物理モデル音源３８Ａを有するもので、音源３８Ａからはディジタル楽音信号ＤＴＳが送出される。音源３８Ａには、音高制御入力としてレジスタＫＣＲからキーコード値が、音量制御入力としてレジスタＢＣＲから音量制御値が、音高制御入力としてレジスタＥＭＲからアンブシュア制御値が、ピッチ制御入力としてレジスタＰＡＲからピッチ制御値が、音色制御入力としてレジスタＴＣＲから音色制御値がそれぞれ供給される。レジスタＫＣＲ，ＢＣＲ，ＥＭＲ，ＰＡＲ，ＴＣＲは、いずれもＲＡＭ２６内に存在する。音高制御入力は、音階に従って半音単位で音高を制御する入力であり、ピッチ制御入力は、ピッチベンド等のようにセント単位で音高を制御する入力である。なお、音源回路３８は、図３に示すような波形テーブル音源（波形読出音源）３８Ｂを有するものとしてもよく、これについては後述する。
【００４３】
音源回路３８から送出されるディジタル楽音信号ＤＴＳは、Ｄ／Ａ変換回路４０でアナログ楽音信号ＡＴＳに変換される。アナログ楽音信号ＡＴＳは、パワーアンプ、スピーカ等を含むサウンドシステム４２により楽音に変換される。
【００４４】
図４は、流速センサ及び長さセンサの装着構造の一例を示すものである。リッププレート１４において、唄穴１６側からジェットが当たるエッジＥＧに沿って横方向センサ群ＳＨが設けられると共に、エッジＥＧの前部には横方向センサ群ＳＨに直交するように縦方向センサ群ＳＶが設けられている。一例として、縦方向センサ群ＳＶは、エッジＥＧの上下方向に並べて設けられた４個の流速センサを含むと共に、横方向センサ群ＳＨは、縦方向センサ群ＳＶの右側及び左側にそれぞれ５個ずつ並設された合計１０個の流速センサを含んでいる。各流速センサは、ジェットの流速を検知するためのものである。各流速センサの代りに、ジェットの強さを検知するための圧力センサを設けてもよい。
【００４５】
エッジＥＧの直下において、縦方向センサ群ＳＶの左側及び右側には、それぞれ発光素子Ｌｅ及び受光素子Ｌｒが設けられている。発光素子Ｌｅ及び受光素子Ｌｒは、ジェットの長さを検知するための長さセンサを構成するもので、ジェットの長さ検知については図９を参照して後述する。
【００４６】
横方向センサ群ＳＨは、ジェットの幅を検知するためのもので、ジェットの幅の検知は、次のようにして行なうことができる。横方向センサ群ＳＨにおいて、流速センサ列の中央位置（エッジＥＧの中心位置）を基準位置ゼロとする。基準位置ゼロの右側で右端から５個のセンサの出力値を順次に調べていって所定の閾値Ｕｔｈを越えたセンサがあればこのセンサに対応する位置をＶＲ［ｍｍ］とする。基準位置ゼロの左側で左端から５個のセンサの出力値を順次に調べていって閾値Ｕｔｈを越えたセンサがあればこのセンサに対応する位置をＶＬ［ｍｍ］とする。ジェットの有効幅は、ＶＲ−ＶＬ［ｍｍ］として求めることができる。
【００４７】
ジェットの幅を求めるための他の方法としては、次のような簡易法を用いてもよい。すなわち、ジェットの幅を左右対称と仮定し、右側又は左側のいずれか一方側にだけエッジＥＧに沿って複数個のセンサを並設する。これらのセンサの出力に基づいて一方側のジェットの幅を求めて２倍することで他方側も含めた全体としてのジェットの幅を求める。この方法によれば、センサ数を半分に節約することができる。
【００４８】
図５は、音量テーブルの一例を示すもので、横軸はジェットの幅［ｍｍ］を、縦軸は音量変更量をそれぞれ示す。図５の例では、ジェットの幅が増大するにつれて音量変更量が徐々に増大している。ＲＯＭ２４には、上記のようにして求められるジェットの幅の値毎に図５に従って音量変更量を示すデータを音量テーブルとして記憶しておき、求めたジェットの幅に対応する音量変更量をＲＯＭ２４から読出して音量制御データに乗算するなどして楽音信号の振幅を制御する。
【００４９】
図６は、ジェットがエッジに当たる様子を示すものである。ジェットＪは、上唇ＫＵ及び下唇ＫＬの間からある厚さをもって吹き出され、唄穴１６の周辺でリッププレート１４のエッジＥＧに当たる。このとき、ジェットＪの中心Ｊｃは、エッジＥＧからずれるのが普通であり、このずれ量を「ジェットの偏心」と称する。
【００５０】
図７を参照してジェットの偏心の求め方を説明する。図７において、図６と同様の部分には同様の符号を付してある。エッジＥＧの前部には、縦方向センサ群ＳＶを構成する４個の流速センサＳ１〜Ｓ４が設けられている。流速センサＳ１〜Ｓ４については、各センサ毎に中央位置をセンサ位置とする。流速センサＳ２，Ｓ３の境界位置がエッジＥＧの位置に一致している。
【００５１】
厚みを持ったジェットＪが縦方向センサ群ＳＶに当たると、流速センサＳ１〜Ｓ４からは、一例として、ジェットＪの左側にグラフＧＦで示すような値を有するセンサ出力Ｐ１〜Ｐ４がそれぞれ出力される。グラフＧＦにおいて、縦軸は縦方向の位置を、横軸はセンサ出力値をそれぞれ示し、各センサ位置毎にＰ１等のセンサの出力値が示されている。横軸の位置は、エッジＥＧの位置に一致している。ジェットの偏心は、センサ出力Ｐ１〜Ｐ４のうち最大値を有するセンサ出力Ｐ２の横軸からのずれ量として求めることができる。
【００５２】
ジェットの偏心を求めるための他の方法としては、センサ出力Ｐ１〜Ｐ４に基づいてセンサ位置毎にセンサ出力値を表わす出力分布曲線Ｋを推定し、この出力分布曲線Ｋのピーク位置の横軸からのずれ量をジェットの偏心ΔＰ［ｍｍ］とする方法を用いることができる。出力分布曲線Ｋは、流速センサの数をｎ（図７ではｎ＝４）とすると、ｎ−１次関数の曲線として推定され、この関数の最大値（ピーク位置）に対応してジェットの偏心ΔＰが決定される。この方法によると、離散的に配置された複数のセンサを用いて精度良くジェットの偏心を求めることができる。なお、流速センサをエッジＥＧの位置を中心にして２個だけ（例えばＳ２，Ｓ３だけ）設けた場合には、２個のセンサの出力の差に対応してジェットの偏心を求めてもよい。
【００５３】
図８は、音色テーブルの一例を示すもので、横軸はジェットの偏心［ｍｍ］を、縦軸は音色変更量をそれぞれ示す。図８の例では、音源回路３８の音源として図３の波形テーブル音源３８Ｂを用いることを想定しており、音色変更量としてのローパスフィルタ係数変更量をジェットの偏心の増大に伴って徐々に１．０に近づけるようになっている。ＲＯＭ２４には、上記のようにして求められるジェットの偏心の値毎に図８に従ってローパスフィルタ係数変更量を示すデータを音色テーブルとして記憶しておき、求めたジェットの偏心に対応するローパスフィルタ係数変更量をＲＯＭ２４から読出してローパスフィルタ係数制御データに乗算するなどして楽音信号の音色を制御する。
【００５４】
音源回路３８の音源としての図２の物理モデル音源３８Ａを用いる場合は、非線形テーブルを読出すときの読出アドレスのオフセット量が音色変更量に対応する。図８と同様にしてジェットの偏心と読出アドレスのオフセット量との関係を定めた音色テーブルを作成してＲＯＭ２４に記憶しておき、求めたジェットの偏心に対応する読出アドレスのオフセット量をＲＯＭ２４から読出して音色制御データとして音源３８Ａに供給することにより楽音信号の音色を制御する。
【００５５】
上記した説明では、縦方向センサ群ＳＶを用いる場合において、ジェットの偏心を検知し、その検知情報に応じて楽音信号の音色を制御する例を述べたが、検知したジェットの偏心に応じて楽音信号の音量を制御するようにしてもよい。また、図７に示すように縦方向センサ群ＳＶからのセンサ出力に基づいてジェットＪの厚さｔを検知し、その検知情報に応じて楽音信号の音色及び／又は音量を制御するようにしてもよい。
【００５６】
図９は、ジェットの長さの検知を説明するためのもので、図６と同様の部分には、同様の符号を付してある。ジェットの長さを検知するための長さセンサＳｄとしては、前述したように発光素子Ｌｅ及び受光素子Ｌｒがリッププレート１４のエッジＥＧの真下に設けられている。発光素子Ｌｅからの射出光が唄穴１６を横切ってユーザの下唇ＫＬに照射されると共に下唇ＫＬからの反射光が受光素子Ｌｒに入射し、受光素子Ｌｒからは、反射光の大きさに対応した受光出力が得られる。この受光出力に基づいて下唇−エッジ間距離ｄ１を求めることができる。
【００５７】
ジェット吹出口ＪＳは、上唇ＫＵと下唇ＫＬとの間のジェット吹出部に相当する。エッジＥＧを中心として下唇ＫＬの先端を通る円弧Ｃ１と、ジェット吹出口ＪＳを通る円弧Ｃ２とを想定すると、ジェット吹出口−エッジ間距離ｄは、前述の下唇−エッジ間距離ｄ１よりもジェット吹出口−下唇先端間距離ｄ２だけ長い。すなわち、距離ｄは、距離ｄ１，ｄ２を用いてｄ＝ｄ１＋ｄ２として求められる。この距離ｄは、図３０に示したスリット−エッジ間距離ｄに対応するもので、ジェット伝達時間τｅを決定したり、エッジＥＧに対する唇の接近度を判定したりするのに用いられる。距離ｄ２は、高音になるほど小さくなるので、音高に応じて決定（スケーリング）するのが望ましいが、すべての音高について平均化した一定値を用いてもよい。
【００５８】
図１０は、唇かざし量を検知するためのセンサ配置の一例を示すものである。この例では、唇かざし量センサとして、発光素子ＬＥ及び受光素子ＬＲを用いる。発光素子ＬＥ及び受光素子ＬＲは、管体部１２の内部において、リッププレート１４の唄穴１６に対向する部分に並設される。発光素子ＬＥからは、ある程度光を散乱させた状態で赤外線などの光を上方に向けて照射する。照射光は、ユーザの唇にて反射し、その反射光が受光素子ＬＲに入射する。このときの入射光量は、唄穴１６への唇かざし量が増大するにつれて増大するので、受光素子ＬＲの受光出力に基づいて唇かざし量を検知することができる。
【００５９】
図１１は、ピッチテーブルの一例を示すもので、横軸は唇かざし量を、縦軸はピッチ変更量をそれぞれ示す。図１１の例では、唇かざし量が中位である状態を標準状態とすると、標準状態から唇かざし量を低下させると、ピッチ変更量が増大し、標準状態から唇かざし量を増大させると、ピッチ変更量が減少するようになっている。ＲＯＭ２４には、上記のようにして検知される唇かざし量の値毎に図１１に従ってピッチ変更量を示すデータをピッチテーブルとして記憶しておき、検知した唇かざし量に対応するピッチ変更量をＲＯＭ２４から読出す。読出しに係るピッチ変更量をＰｉとし、ピッチ制御データの値をＰＣとすると、例えば、ＰＣ×（１．０＋Ｐｉ）なる式に従ってピッチ制御値を求め、このピッチ制御値を音源３８Ａに供給することにより楽音信号のピッチを制御する。
【００６０】
図１２は、唇かざし量を検知するためのセンサ配置の他の例を示すもので、図１０と同様の部分には同様の符号を付してある。この例では、管体部１２の内部に発光素子ＬＥを設けると共に唄穴１６の上方に発光素子ＬＥに対向させて受光素子ＬＲを設け、受光素子ＬＲには唇で遮られずに透過した光を入射させる。唄穴１６への唇かざし量が増大すると、受光素子ＬＲへの入射光量が減少するので、受光素子ＬＲの受光出力に基づいて唇かざし量を検知することができる。図１２の例でも、図１１に関して前述したと同様にピッチ制御を行なうことができる。
【００６１】
図１３は、唇タッチ量を検知するためのセンサ配置の一例を示すものである。この例では、リッププレート１４において、唄穴１６の手前にタッチセンサＴＳを設け、唄穴１６の近傍での唇のタッチ量（唇の接触面積）を検知する構成としている。タッチセンサＴＳとしては、例えば圧力センサ又はメンブレンスイッチ等を用いることができる。メンブレンスイッチは、平面的に配置された多数のスイッチ素子を含むもので、押されたスイッチ素子の数をカウントすることで唇接触面積に対応した出力が得られる。
【００６２】
図１４（Ａ）は、タッチセンサＴＳの出力と唄穴１６への唇かざし量との関係を示すもので、タッチセンサＴＳの出力（唇接触面積）が小さいと内吹きの傾向があり、大きいと外吹きの傾向があることを表わしている。図１４（Ｂ）には、図１１に関して前述したと同様に唇かざし量とピッチ変更量との関係を示す。図１４（Ｃ）は、図１４（Ａ），（Ｂ）に基づいてタッチセンサＴＳの出力（唇接触面積）とピッチ変更量との関係を示すもので、センサＴＳの出力が小さくなる（内吹き傾向が強くなる）ほどピッチを低下させると共にセンサＴＳの出力が大きくなる（外吹き傾向が強くなる）ほどピッチを上昇させるようになっている。
【００６３】
ＲＯＭ２４には、タッチセンサＴＳの出力値毎に図１４（Ｃ）に従ってピッチ変更量を示すデータをピッチテーブルとして記憶しておき、求めたタッチセンサＴＳの出力値に対応するピッチ変更量をＲＯＭ２４から読出す。読出しに係るピッチ変更量をＰｉとし、ピッチ制御データの値をＰＣとすると、図１１に関して前述したと同様にＰＣ×（１．０＋Ｐｉ）なる式に従って求めたピッチ制御値を音源３８Ａに供給することにより楽音信号のピッチを制御する。
【００６４】
図１５は、唇タッチ量を検知するためのセンサ配置の他の例を示すものである。この例では、リッププレート１４において、唄穴１６の手前に２個のタッチセンサＴＳ１，ＴＳ２を並設し、唄穴１６の近傍での唇タッチ量（唇接触面積）を検知する構成としている。タッチセンサＴＳ１，ＴＳ２としては、いずれも前述の圧力センサ又はメンブレンスイッチを用いることができる。
【００６５】
図１６（Ａ）は、タッチセンサＴＳ１の出力ＯＴＳ１に対するタッチセンサＴＳ２の出力ＯＴＳ２の比率ＯＴＳ２／ＯＴＳ１と唄穴１６への唇かざし量との関係を示すもので、比率ＯＴＳ２／ＯＴＳ１が小さいと内吹きの傾向があり、大きいと外吹きの傾向があることを表わしている。図１６（Ｂ）には、図１１に関して前述したと同様に唇かざし量とピッチ変更量との関係を示す。図１６（Ｃ）は、図１６（Ａ），（Ｂ）に基づいて比率ＯＴＳ２／ＯＴＳ１とピッチ変更量との関係を示すもので、比率ＯＴＳ２／ＯＴＳ１が小さくなる（内吹き傾向が強くなる）ほどピッチを低下させると共に比率ＯＴＳ２／ＯＴＳ１が大きくなる（外吹き傾向が強くなる）ほどピッチを上昇させるようになっている。
【００６６】
ＲＯＭ２４には、比率ＯＴＳ２／ＯＴＳ１の値毎に図１６（Ｃ）に従ってピッチ変更量を示すデータをピッチテーブルとして記憶しておき、求めた比率ＯＴＳ２／ＯＴＳ１の値に対応するピッチ変更量をＲＯＭ２４から読出す。読出しに係るピッチ変更量をＰｉとし、ピッチ制御データをＰＣとすると、図１１に関して前述したと同様にＰＣ×（１.０＋Ｐｉ）なる式に従って求めたピッチ制御値を音源３８Ａに供給することにより楽音信号のピッチを制御する。
【００６７】
図５，８，１１，１４，１６に関して上記した説明では、ＲＯＭ２４に記憶した音量テーブル、音色テーブル又はピッチテーブルを参照して楽音信号の振幅（音量）、音色又はピッチを制御する例を述べたが、音量、音色又はピッチの変更量は、テーブルから読出す代りに演算で求めることも可能である。
【００６８】
次に、図１７を参照してジェット伝達時間算出法を説明する。図１７において、横軸はジェット吹出口からの距離ｘを、縦軸はジェットの流速Ｕ（ｘ）をそれぞれ表わす。線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、それぞれジェットの初速が小，中，大である場合のジェットの流速分布を表わす。横軸において、ＪＳはジェット吹出口の位置を、ＥＧはエッジの位置を、Ｓｂは流速センサの位置を、ｘ０は、線Ｌ２，Ｌ３の交点に対応する位置を、ｄはジェット吹出口−エッジ間距離をそれぞれ表わす。距離ｄは、図９に関して前述したように長さセンサＳｄの出力に基づいて決定される。エッジ位置でのジェットの流速Ｕ（ｄ）を一義的に決定するためには、位置ｘ０より左側（エッジ寄り）に流速センサＳｂを設ける必要がある。
【００６９】
図３０，３１に関して前述した方法によりジェット伝達時間τｅを精度良く求めるためには多数の流速センサを必要とする。しかし、次に述べる（Ｍ１）〜（Ｍ４）の方法を用いると、少ない数の流速センサを用いてジェット伝達時間τｅを精度良く求めることができる。
【００７０】
（Ｍ１）複数の流速センサの出力に基づいて流速分布を推定する方法：この方法では、ジェット吹出口からエッジ又はその近傍に至るジェット経路に沿って複数の流速センサを設ける。一例として、第１及び第２の２個の流速センサを設けるものとし、第１の流速センサを図１７のＥＧの位置に、第２の流速センサを図１７のＳｂの位置に設ける。第１の流速センサとしては、図４に示した横方向センサ群ＳＨ中の１つのセンサ又は縦方向センサ群ＳＶ中の１つのセンサを用いることができる。第１及び第２の流速センサの出力に基づいて補間法、直線近似、曲線近似等により例えば線Ｌ２のようなジェットの流速分布を推定する。そして、推定に係る流速分布と距離ｄとに基づいて前述の数２又は数３の式によりジェット伝達時間τｅを算出する。
【００７１】
（Ｍ２）流速分布データをテーブル化して記憶しておく方法：この方法では、１個の流速センサを用いる。この１個の流速センサとしては、図４に示した横方向センサ群ＳＨ中の１つのセンサ又は縦方向センサ群ＳＶ中の１つのセンサを用いることができる。また、ジェット吹出口からエッジ又はその近傍の位置までのジェット流速分布を表わす流速分布データを実測により求め、流速センサの出力値に対応させてテーブル化してＲＯＭ２４に記憶しておく。演奏時には、流速センサの出力値に対応する流速分布データをＲＯＭ２４から読出し、読出しに係る流速分布データが表わす流速分布と距離ｄとに基づいて前述の数２又は数３の式によりジェット伝達時間τｅを算出する。
【００７２】
（Ｍ３）予め計算したジェット伝達時間をテーブル化して記憶しておく方法：この方法では、ジェット吹出口とエッジとの間のジェット伝達に要する時間（ジェット伝達時間）を上記（Ｍ２）で説明したように流速分布と距離ｄとに基づいて算出し、算出に係る時間を表わす時間データを流速センサの出力値及び長さセンサの出力値に対応させてテーブル化してＲＯＭ２４に記憶しておく。演奏時には、流速センサの出力値及び長さセンサの出力値に対応する時間データをＲＯＭ２４から読出し、読出しに係る時間データが表わす時間をジェット伝達時間τｅとして決定する。
【００７３】
（Ｍ４）ジェット伝達時間を簡略式で計算する方法：この方法では、エッジ位置でのジェットの流速Ｕ（ｄ）と距離ｄとを用いてτｅ＝ｄ／Ｕ（ｄ）なる簡略式によりジェット伝達時間τｅを算出する。この方法は、ジェットの初速Ｕ（０）と終速Ｕ（ｄ）とがほぼ等しい（Ｕ（０）≒Ｕ（ｄ））ことを前提としたもので、線Ｌ１で示すような初速Ｕ（０）が小さい流速分布の時に用いるのに適している。
【００７４】
図１８は、この発明に係るオクターブ切換制御動作を図３２と同様にモード遷移図で示すものである。ジェット走行角θｅ’は、１次モードでは図３２の場合と同様にθｅであり、２次モードでは図３２の場合の半分（θｅ／２）である。Ｓ１の状態で初速Ｕ（０）のジェットが発生すると、θｅ’＝３π／２となるＳ２のときに１次モードの発音を開始させる。そして、θｅ’がπ，３π／４…とπ／２に向けて減少していく過程Ｓ３では、発音周波数を徐々に上昇させ、音量や音色も変化させる。θｅ’＝π／２となるＳ４のときに２次モードへジャンプ（１オクターブ上昇）させる。このジャンプの過程Ｓ５では、θｅ’はπ／２のままとするので、図３２に示したようにジェット走行角をπ／２からπに倍増させるような吹奏操作は要求されない。
【００７５】
θｅ’＝π／２の状態Ｓ６から２次モードの発音を開始させる。そして、θｅ’がπ／２から３π／４に増大していく過程Ｓ７では、発音周波数を徐々に下降させ、音量や音色も変化させる。θｅ’＝３π／４となるＳ８の時に１次モードへジャンプ（１オクターブ下降）させる。このジャンプの過程Ｓ９では、θｅ’は３π／４のままとするので、図３２に示したようにジェット走行角３π／２から３π／４に半減させるような吹奏操作は要求されない。なお、図１８において、左方向は、ジェットの流速Ｕ（ｘ）が増加する方向である。また、左方向は、ジェット吹出口−エッジ間距離ｄが減少する方向でもある。
【００７６】
図１８の動作例では、２次モードにおけるジェット走行角θｅ’を図３２の場合の半分（π／２，３π／４）としたので、２次モードでの発音開始の決定や１次モードへの移行の判定が容易となる。また、発音オクターブを１オクターブ上げたり、下げたりする際に運指状態は同一状態を維持すればよいので、ジェット走行角θｅ’を決定するための周波数としては、同一の運指状態に対応して発生すべき所定オクターブの所定音名の楽音信号の周波数を用いることができ、実際の発音周波数を用いなくてよい。
【００７７】
図１９は、キーコードに基づく発音動作を示すもので、（Ａ）は運指データに基づいて発生されるキーコードを、（Ｂ）は音源回路３８に供給されるキーコードを、（Ｃ）は音源回路３８に供給されるアンブシュア制御値を、（Ｄ）は発音される音高をそれぞれ示す。キーコードは、括弧内にキーコード値（ノートナンバ）として示されている。
【００７８】
キーコード値６０，６１は、いずれもアンブシュア制御値６４と共に音源回路３８に供給され、Ｃ３，Ｃ＃３の音を発生するのに使用される。キーコード値６２〜７３に関して、１次モードではアンブシュア制御値が６４とされ、２次モードではアンブシュア制御値が１２７とされる。１次モードにおいて、キーコード値６２〜７３は、いずれもアンブシュア制御値６４と共に音源回路３８に供給され、Ｄ３〜Ｃ＃４の音を発生するのに使用される。２次モードにおいて、キーコード値６２〜７３は、いずれもアンブシュア制御値１２７と共に音源回路３８に供給され、Ｄ４〜Ｃ＃５の音を発生するのに使用される。
【００７９】
７４以上のキーコード値は、いずれも加算処理ＡＳにより１２が加算され、１オクターブ上のキーコード値に変換される。例えば、Ｄ４〜Ｃ＃５に対応するキーコード値７４〜８５は、Ｄ５〜Ｃ＃６に対応するキーコード値８６〜９７にそれぞれ変換される。変換に係るキーコード値は、いずれもアンブシュア制御値６４と共に音源回路３８に供給され、Ｄ５以上の音高の音を発生するのに使用される。
【００８０】
図２０は、メインルーチンの処理の流れを示すもので、この処理は、電源オン等に応じてスタートする。ステップ５０では、初期設定処理を行なう。例えば、前述のレジスタＫＣＲ，ＢＣＲ，ＥＭＲ，ＰＡＲ，ＴＣＲには、それぞれ０をセットする。また、ＲＡＭ２６内のモードフラグＭＦには無音状態に対応する０をセットする。
【００８１】
ステップ５２では、図２１に関して後述するようにキースイッチ回路３６からの運指データに基づいてキーコード処理を行なう。ステップ５４では、図２２に関して後述するように流速センサ回路３０からの流速データに基づいて流速処理を行なう。ステップ５６では、図２３に関して後述するように長さセンサ回路３２からの長さデータに基づいて長さ処理を行なう。ステップ５７では、図２４に関して後述するように唇かざし量センサ回路３４からの唇かざし量データに基づいて唇かざし量処理を行なう。ステップ５８では、図２５，２６に関して後述するように音源回路３８へ各種の制御情報を出力する出力処理を行なう。
【００８２】
ステップ５８の後は、ステップ６０で音源オフ等の終了指示ありか判定する。この判定結果が否定的（Ｎ）であれば、ステップ５２に戻り、それ以降の処理を繰返す。ステップ６０の判定結果が肯定的（Ｙ）となったときは、処理エンドとする。
【００８３】
図２１は、キーコード処理のサブルーチンを示すものである。ステップ６２では、キースイッチ回路３６から運指データを取得し、ＲＡＭ２６内のレジスタＴＫＲにセットする。ＲＯＭ２４には、運指データが示す運指状態毎に図１９（Ａ）に示したようなキーコードを表わすキーコードテーブルが記憶されている。ステップ６４では、ＲＯＭ２４のキーコードテーブルを参照してＴＫＲの運指データ値に対応するキーコードＫＣを求め、レジスタＫＣＲにセットする。
【００８４】
ステップ６６では、ＫＣＲのＫＣ（キーコード）値が６２〜７３（Ｄ３〜Ｃ＃４）のいずれかか（１，２次モードか）判定する。ＲＯＭ２４には、ＫＣ値毎に発生すべき所定オクターブの所定音名の楽音信号の周波数を表わす周波数テーブルが記憶されている。ステップ６６の判定の結果が肯定的（Ｙ）であったときは、１，２次モードであったことになり、ステップ６８でＲＯＭ２４の周波数テーブルを参照してＫＣＲのＫＣ値に対応する周波数ｆｓｏ１を求め、ｆｓｏ１を表わす周波数データをＲＡＭ２６内のレジスタｆＲにセットする。
【００８５】
ステップ６６の判定の結果が否定的（Ｎ）であった（１，２次モード以外の他のモードであった）とき又はステップ６８の処理が終ったときは、ステップ７０でＫＣＲのＫＣ値が７４（Ｄ４）以上か判定する。この判定の結果が肯定的（Ｙ）であれば、ステップ７２でＫＣＲのＫＣ値に１２を加え、その和のデータをＫＣＲにセットする。この処理は、図１９に示した加算処理ＡＳに相当する。ステップ７２の処理が終ったとき又はステップ７０の判定の結果が否定的（Ｎ）であったときは、図２０のメインルーチンにリターンする。
【００８６】
図２２は、流速処理のサブルーチンを示すものである。ステップ７３では、流速センサ回路３０から流速データを取得し、ＲＡＭ２６内のレジスタＳＰＲ１〜ＳＰＲ３にセットする。すなわち、ＳＰＲ１には、横方向センサ群ＳＨ又は縦方向センサ群ＳＶの中央部の１つの流速センサからの流速データをセットする。あるいは横方向センサ群ＳＨ又は縦方向センサ群ＳＶの中央付近の複数（例えば２個）のセンサ流速データの値を平均し、その平均値を示す流速データをＳＰＲ１にセットしてもよい。ＳＰＲ２には、横方向センサ群ＳＨ中の各流速センサからの流速データをセットする。ＳＰＲ３には、縦方向センサ群ＳＶの各流速センサからの流速データをセットする。そして、ステップ７４では、ＳＰＲ１の流速データ値が所定値以上か判定する。この所定値としては、発音可能状態とするのに適した値が予め設定されている。ステップ７４の判定の結果が否定的（Ｎ）であったときは、ステップ７５でモードフラグＭＦに０（無音状態に対応）をセットする。
【００８７】
ステップ７４の判定の結果が肯定的（Ｙ）であったときは、ステップ７６に移る。ＲＯＭ２４には、流速データ値毎にブレス制御値を表わすブレステーブルが記憶されている。ステップ７６では、ＲＯＭ２４のブレステーブルを参照してＳＰＲ１の流速データ値に対応するブレス制御値を求め、レジスタＢＣＲにセットする。ＲＯＭ２４には、流速データ値毎にエッジＥＧでの流速Ｕｅ（図１７のＵ（ｄ）に相当）を表わす流速テーブルが記憶されている。ステップ７７では、ＲＯＭ２４の流速テーブルを参照してＳＰＲ１の流速データ値をエッジでの流速Ｕｅに変換し、流速Ｕｅを表わす流速データをＲＡＭ２６内のレジスタＵＲにセットする。
【００８８】
ステップ７５又は７７の処理が終ったときは、ステップ７８においてＳＰＲ２の流速データ値に基づいてジェットの幅を求め、ＲＡＭ２６内のレジスタＪＷＲにセットする。ステップ７９では、前述したＲＯＭ２４内の音量テーブルを参照してＪＷＲのジェットの幅の値に対応する音量変更量を求め、ＲＡＭ２６内のレジスタＷＶＲにセットする。ステップ８０では、ＢＣＲのブレス制御値にＷＶＲの音量変更量を乗算し、その積を音量制御値としてＢＣＲにセットする。ステップ８１では、ＳＰＲ３の流速データ値に基づいてジェットの偏心を求め、ＲＡＭ２６内のレジスタＪＰＲにセットする。ステップ８２では、前述したＲＯＭ２４内の音色テーブルを参照してＪＰＲのジェットの偏心の値に対応した音色変更量（読出アドレスのオフセット量）を求め、ＴＣＲに音色制御値としてセットする。ステップ８２の後は、図２０のメインルーチンにリターンする。なお、ステップ８１では、ジェットの偏心の代りに図７に関して前述したようにジェットの厚さを求め、ＪＰＲにセットしてもよい。この場合、ＲＯＭ２４には、ジェットの厚さの値毎にピッチ変更量を表わす音色テーブルを記憶しておき、ステップ８２では、この音色テーブルを参照してＪＰＲのジェットの厚さの値に対応する音色変更量を求め、ＴＣＲにセットする。
【００８９】
図２３は、長さ処理のサブルーチンを示すものである。ステップ８４では、長さセンサ回路３２から長さデータを取得し、ＲＡＭ２６内のレジスタＬＧＲにセットする。ＲＯＭ２４には、長さデータ値毎にジェット吹出口−エッジ間距離ｄを表わす距離テーブルが記憶されている。ステップ８６では、ＲＯＭ２４の距離テーブルを参照してＬＧＲの長さデータ値を距離ｄに変換し、距離ｄを表わす距離データをＲＡＭ２６内のレジスタｄＲにセットする。
【００９０】
次に、ステップ８８では、ＵＲの流速データが示す流速ＵｅとｄＲの距離データが示す距離ｄとを用いてτｅ＝ｄ／Ｕｅなる式に従ってジェット伝達時間τｅを求め、この時間τｅを表わす時間データをＲＡＭ２６内のレジスタτＲにセットする。ステップ８８では、前述した（Ｍ１）〜（Ｍ４）のジェット伝達時間算出法のうち簡便な（Ｍ４）の方法を用いてジェット伝達時間τｅを求めたが、（Ｍ１）〜（Ｍ３）のいずれかの方法を用いてジェット伝達時間τｅを求めてもよい。
【００９１】
ステップ９０では、τＲの時間データが示すジェット伝達時間τｅとｆＲの周波数データが示す周波数ｆｓｏ１とを用いてθｅ’＝２πｆｓｏ１×τｅなる式に従ってジェット走行角θｅ’を求め、この走行角θｅ’を表わす走行角データをＲＡＭ２６内のレジスタθＲにセットする。ＲＯＭ２４には、ステップ８６で求められる距離ｄ毎にピッチ修正値を表わすピッチテーブルが記憶されている。ステップ９２では、ＲＯＭ２４のピッチテーブルを参照してｄＲの距離データが示す距離ｄに対応するピッチ修正値を求め、ＲＡＭ２６内のレジスタＰＡＲ１にセットする。この後、図２０のメインルーチンにリターンする。
【００９２】
図２４は、唇かざし量処理のサブルーチンを示すものである。ステップ９４では、唇かざし量センサ回路３４から唇かざし量データを取得し、ＲＡＭ２６内のレジスタＯＶＲにセットする。
【００９３】
次に、ステップ９６では、前述したＲＯＭ２４のピッチテーブルを参照してＯＶＲの唇かざし量データの値に対応するピッチ変更量を求め、ＲＡＭ２６内のレジスタＰＡＲ２にセットする。ステップ９８では、ＰＡＲ２のピッチ変更量の値に１．０を加えた値をＰＡＲ１のピッチ修正値に乗算し、その積をピッチ制御値としてＰＡＲにセットする。ステップ９８の後は、図２０のメインルーチンにリターンする。
【００９４】
なお、ステップ９４では、唇かざし量データの代りに、図１３又は図１５に関して前述したセンサ配置に基づいて唇タッチ量データを取得し、ＯＶＲにセットしてもよい。この場合、ステップ９６では、ＲＯＭ２４に記憶した図１４（Ｃ）又は図１６（Ｃ）のピッチテーブルを参照してＯＶＲの唇タッチ量データの値に応じたピッチ変更量を求め、ＰＡＲ２にセットする。ステップ９８の処理は、前述したと同様に行なう。
【００９５】
図２５，２６は、出力処理のサブルーチンを示すものである。ステップ１００では、ＫＣＲのＫＣ値が６２〜７３のいずれかか（１，２次モードか）判定する。この判定の結果が否定的（Ｎ）であれば、ＫＣ値が６０，６１，７４以上のいずれかであった（１，２次モード以外の他のモードであった）ことになり、ステップ１０２で他モードの出力処理を行なう。
【００９６】
すなわち、ステップ１０２Ａでは、アンブシュア制御値６４をＥＭＲにセットする。そして、ステップ１０２Ｂでは、ＫＣＲのＫＣ値と、ＥＭＲのアンブシュア制御値と、ＢＣＲの音量制御値と、ＰＡＲのピッチ制御値と、ＴＣＲの音色制御値とを音源回路３８に出力する。この結果、ＫＣ値が６０，６１，７４以上のいずれかである楽音が発生され、該楽音の音量、ピッチ、音色が音量制御値、ピッチ制御値、音色制御値に応じてそれぞれ制御される。
【００９７】
ステップ１０２の出力処理の後は、図２６のステップ１３６に移る。ステップ１３６では、ＳＰＲ１の流速データ値が図２２のステップ７４で述べた所定値より小か判定する。この判定の結果が否定的（Ｎ）であれば、図２０のメインルーチンにリターンする。ステップ１３６の判定の結果が肯定的（Ｙ）であったときは、ステップ１３８で消音処理を行なう。消音処理では、物理モデル音源３８Ａの各制御入力を０にセットすると共にＫＣＲ，ＢＣＲ，ＥＭＲ，ＰＡＲ，ＴＣＲにそれぞれ０をセットし、ＭＦにも０（無音状態に対応）をセットする。この結果、発生中の楽音が減衰開始し、新たな楽音の発生が可能になる。ステップ１３８の後は、図２０のメインルーチンにリターンする。
【００９８】
ステップ１００の判定の結果が肯定的（Ｙ）であったときは、１，２次モードであったことになり、ステップ１０４に移る。ステップ１０４では、ＭＦが０で且つθｅ’が３π／２まで減少したか判定する。この判定の結果が肯定的（Ｙ）であれば、ステップ１０６でアンブシュア値６４をＥＭＲにセットする。
【００９９】
ステップ１０８では、ステップ１０２Ｂに関して前述したと同様にＫＣＲ，ＥＭＲ，ＢＣＲ，ＰＡＲ，ＴＣＲの値を音源回路３８に出力する。この結果、無音状態でθｅ’が３π／２に達したときにＤ３〜Ｃ＃４のいずれかの楽音が発生され、該楽音の音量、ピッチ、音色が音量制御値、ピッチ制御値、音色制御値に応じてそれぞれ制御される。この後、ステップ１１０では、ＭＦに１（１次モードに対応）をセットする。
【０１００】
ステップ１１０の処理が終ったとき又はステップ１０４の判定の結果が否定的（Ｎ）であったときは、ステップ１１２に移る。ステップ１１２では、ＭＦが１で且つθｅ’が３π／２以下でπ／２より大か判定する。この判定の結果が肯定的（Ｙ）であれば、ステップ１１４に移り、ＢＣＲの音量制御値と、ＰＡＲのピッチ制御値と、ＴＣＲの音色制御値とを音源回路３８に出力する。この結果、図１８に示すようにπ／２＜θｅ’≦３π／２のときに流速を速くしたり、距離ｄを減少させたりすることで発音周波数を徐々に上げたり、音量や音色を変更したりすることができる。
【０１０１】
ステップ１１４の処理が終ったとき又はステップ１１２の判定の結果が否定的（Ｎ）であったときは、図２６のステップ１１６に移る。ステップ１１６では、ＭＦが１で且つθｅ’がπ／２まで減少したか判定する。この判定の結果が肯定的（Ｙ）であれば、ステップ１１８でアンブシュア制御値１２７をＥＭＲにセットする。アンブシュア制御値は、図２７に示すようにθｅ’が π／２まで減少した時に６４から１２７に変化する。ステップ１１６の判定の結果が否定的（Ｎ）であれば、ステップ１２４に移る。
【０１０２】
ステップ１２０では、ＥＭＲのアンブシュア制御値と、ＢＣＲの音量制御値と、ＰＡＲのピッチ制御値と、ＴＣＲの音色制御値とを音源回路３８に出力する。この結果、図１８に示すようにＳ４の状態で１次モードから２次モードにジャンプし、発音オクターブが１オクターブ上昇する。また、音量制御値、ピッチ制御値及び音色制御値に応じて音量、ピッチ及び音色がそれぞれ制御される。この後は、ステップ１２２でＭＦに２（２次モードに対応）をセットする。
【０１０３】
次に、ステップ１２４では、ＭＦが２で且つθｅ’がπ／２以上で３π／４より小か判定する。この判定の結果が肯定的（Ｙ）であれば、ステップ１２６に移り、前述のステップ１１４と同様にしてＢＣＲ，ＰＡＲ，ＴＣＲの値を音源回路３８に出力する。この結果、図１８に示すようにπ／２≦θｅ’＜３π／４のときに流速を遅くしたり、距離ｄを増大させたりすることで発音周波数を徐々に下降させたり、音量や音色を変化させたりすることができる。
【０１０４】
ステップ１２６の処理が終ったとき又はステップ１２４の判定の結果が否定的（Ｎ）であったときは、ステップ１２８に移る。ステップ１２８では、ＭＦが２で且つθｅ’が３π／４まで増大したか判定する。この判定の結果が肯定的（Ｙ）であれば、ステップ１３０でアンブシュア制御値６４をＥＭＲにセットする。アンブシュア制御値は、図２８に示すようにθｅ’が３π／４まで増大したときに１２７から６４に変化する。
【０１０５】
ステップ１３２では、前述のステップ１２０と同様にしてＥＭＲ，ＢＣＲ，ＰＡＲ，ＴＣＲの値を音源回路３８に出力する。この結果、図１８に示すようにＳ８の状態で２次モードから１次モードへジャンプし、発音オクターブが１オクターブ下降する。また、音量制御値、ピッチ制御値及び音色制御値に応じて音量、ピッチ及び音色がそれぞれ制御される。この後は、ステップ１３４でＭＦに１をセットする。
【０１０６】
ステップ１３６では、前述したと同様にＳＰＲ１の流速データ値が所定値より小か判定する。この判定の結果が肯定的（Ｙ）であれば、ステップ１３８で前述したと同様に消音処理を行なう。ステップ１３８の処理が終ったとき又はステップ１３６の判定の結果が否定的（Ｎ）であったときは、図２０のメインルーチンにリターンする。
【０１０７】
上記した実施形態では、ステップ１０４，１１２，１１６，１２４，１２８の判定の際にジェットパラメータとしてジェット走行角θｅ’を用い、例えば３π／２のように「π」を有する数値と比較するようにしたが、ジェットパラメータとして例えば２ｆｓｏ１×τｅのように「π」を持たない数値を用いると共に比較基準値としても例えば３／２のように「π」を持たない数値を用いてもよい。
【０１０８】
上記した実施形態によれば、音名が同一でオクターブが異なる２音を同一の運指状態にて流速Ｕｅや距離ｄを変更することで簡単に吹き分けることができる。オクターブ切換えにヒステリシスがない状態では、ビブラート等によりオクターブ変化が生じやすく、演奏に困難を伴うが、オクターブ切換えにヒステリシスを持たせたので、ジェット走行角がπ／２＜θｅ’≦３π／４又はπ／２≦θｅ’ ＜３π／４の範囲内にあるときはピッチベンドやビブラートの奏法が可能である。また、１オクターブ上の音をスラー（吹奏状態で運指を変える方法）ではなくタンギング（息を舌で止めてから吹奏開始する方法）で吹くと、息の弱い状態を経由するため、アタックとリリースで１オクターブ下の音を経由することになり、フルートと同様の演奏の困難さがある。さらに、ジェットの幅に応じて音量を制御したり、ジェットの偏心又はジェットの厚さに応じて音色や音量を制御したり、唄穴への唇かざし量又は唄穴の近傍での唇タッチ量に応じてピッチを制御したりするので、音量、ピッチ、音色の変化に富んだ演奏が可能である。従って、様々なフルートの演奏メソッドのアンブシュアに対応可能であり、フルートに近い演奏を楽しみたいユーザに好適である。
【０１０９】
上記した実施形態において、音源回路３８の音源として、図３に示した波形テーブル音源３８Ｂを用いる場合には、変換回路１６０，１６２，１６４，１６６を設ける。変換回路１６０は、図１９（Ｂ）に示すようにＥＭＲのアンブシュア制御値が６４であればＫＣＲからの６０〜７３，８６以上のいずれかのＫＣ値をそのまま音源３８Ｂに音高制御入力として供給する一方、ＥＭＲのアンブシュア制御値が１２７であれば６２〜７３のいずれかのＫＣ値に１２を加えて７４〜８５のいずれかのＫＣ値に変換し、変換に係るＫＣ値を音源３８Ｂに音高制御入力として供給する。音源３８Ｂでは、７４〜８５のいずれかのＫＣ値に基づいてＤ４〜Ｃ＃５のいずれかの楽音信号が発生される。
【０１１０】
変換回路１６２は、ＢＣＲの音量制御値を音量制御情報に変換し、この音量制御情報を音源３８Ｂに音量制御入力として供給する。変換回路１６４は、ＰＡＲのピッチ制御値をピッチ制御情報に変換し、このピッチ制御情報を音源３８Ｂにピッチ制御入力として供給する。変換回路１６６は、ＴＣＲの音色制御値を音色制御情報に変換し、この音色制御情報を音源３８Ｂに音色制御入力として供給する。なお、変換回路１６０〜１６６は、変換処理としてコンピュータに実行させるようにしてもよい。別の方法としては、変換回路１６０〜１６６又は変換処理を用いず、変換回路１６０〜１６６の出力に相当する制御情報をコンピュータから音源３８Ｂに供給するようにしてもよい。
【０１１１】
音源３８Ｂには、楽音発生を開始させるためのノートオン情報ＮＴＯＮと、楽音減衰を開始させるためのノートオフ情報ＮＴＯＦとが供給される。ノートオン情報ＮＴＯＮは、図２２のステップ７４と同様の判定処理により発生させることができ、ノートオフ情報ＮＴＯＦは、図２６のステップ１３６と同様の判定処理により発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】この発明の一実施形態に係る吹奏電子楽器の回路構成を示すブロック図である。
【図２】音源回路の一例を示すブロック図である。
【図３】音源回路の他の例を示すブロック図である。
【図４】流速センサ及び長さセンサの装着構造の一例を示す断面図である。
【図５】音量テーブルの一例を示すグラフである。
【図６】ジェットがエッジに当たる様子を示すリッププレートの唄穴部の断面図である。
【図７】ジェットの偏心の求め方を説明するためのリッププレートの唄穴部の断面図である。
【図８】音色テーブルの一例を示すグラフである。
【図９】ジェットの長さの検知を説明するためのリッププレートの唄穴部の断面図である。
【図１０】唇かざし量を検知するためのセンサ配置の一例を示す斜視図である。
【図１１】ピッチテーブルの一例を示すグラフである。
【図１２】唇かざし量を検知するためのセンサ配置の他の例を示す斜視図である。
【図１３】唇タッチ量を検知するためのセンサ配置の一例を示す斜視図である。
【図１４】図１３のセンサ配置に基づくピッチテーブルの作成例を示す図である。
【図１５】唇タッチ量を検知するためのセンサ配置の他の例を示す斜視図である。
【図１６】図１５のセンサ配置に基づくピッチテーブルの作成例を示す図である。
【図１７】ジェット伝達時間算出法を説明するための流速分布図である。
【図１８】オクターブ切換制御動作を説明するためのモード遷移図である。
【図１９】キーコードに基づく発音動作を説明するための図である。
【図２０】メインルーチンの処理を示すフローチャートである。
【図２１】キーコード処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図２２】流速処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図２３】長さ処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図２４】唇かざし量処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図２５】出力処理のサブルーチンの一部を示すフローチャートである。
【図２６】出力処理のサブルーチンの残部を示すフローチャートである。
【図２７】オクターブ上昇時におけるジェット走行角とアンブシュア制御値との関係を示すグラフである。
【図２８】オクターブ下降時におけるジェット走行角とアンブシュア制御値との関係を示すグラフである。
【図２９】音名が同一でオクターブが異なる２音を同一の運指状態にて吹き分ける例を示す運指図である。
【図３０】エアリード楽器におけるジェットの流れを示す断面図である。
【図３１】ジェット伝達時間算出法を説明するためのグラフである。
【図３２】エアリード楽器におけるオクターブ変化を示すモード遷移図である。
【図３３】エアリード楽器におけるジェットの流速分布を示す流速分布図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０：ウインドコントローラ、１２：管体部、１４：リッププレート、１６：唄穴、１８：トーンキー群、２０：バス、２２：ＣＰＵ、２４：ＲＯＭ、２６：ＲＡＭ、３０：流速センサ回路、３２：長さセンサ回路、３４：唇かざし量センサ回路、３６：キースイッチ回路、３８：音源回路、４０：Ｄ／Ａ変換回路、４２：サウンドシステム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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